航空交通运输业的迅猛发展加剧了有限空域容量与不断增长的空中交通需求之间的矛盾。日趋严重的矛盾使得航班延误频发，危及航空安全的事件时有发生，给航空管理带来巨大挑战。因此，如何有效地解决矛盾以提高空域运行效率已成当前空中交通管理领域亟需解决的重要问题，并成为研究的重点内容之一。　　矛盾的解决不仅需要全面深入地理解空中交通系统的运行机理，而且还依赖于行之有效的解决方案。动态空域配置能够通过重新配置空域扇区的方式来增大空域容量，从而有效解决空域容量不足的问题，将成为一项重要的关键技术。论文围绕动态空域配置方法及相关内容展开研究。　　论文以空中交通系统的运行机理作为研究切入点，对管制员管制动作和复杂性因素之间的量化关系进行深入分析，从而提出一种能够实时度量管制员工作负荷的方法，并将管制员工作负荷均衡确定为空域扇区配置标准。在此基础上，利用网络拓扑理论构建一种基于空域静态结构信息和空域动态信息的空域加权图模型。基于所建立的加权图模型，按照负荷均衡原则提出了三种加权图划分方法以实现动态空域配置。此外，考虑到管制员认知行为因素，论文还提出了基于管制员认知行为因素的动态空域配置方法。最后，构建空中交通仿真系统，实现动态空域配置、管制员工作负荷在线度量和空中交通网络运行的可视化仿真。论文主要研究内容和科研成果如下。　　第一，提出一种基于空域复杂性的管制员工作负荷度量方法。在全面理解空中交通系统运行机理的基础上，对复杂性因素、管制任务和管制动作三者之间的量化关系进行深入研究，进而提出一种基于空域复杂性因素的管制员工作负荷度量方法。将之与基于航空器数目的工作负荷度量方法相比较，结果显示该方法能够更加准确地对管制员工作负荷进行度量。该方法具有易操作性，适用于在线实时度量管制员工作负荷，可以作为动态空域配置以及所设计扇区性能优劣评估的标准。　　第二，建立一种能够准确描述空域信息的加权图模型。基于航路、航路点、机场等空域静态结构信息和航空器飞行数据等空域动态信息，建立一种空域加权图模型。论文所建立的加权图模型不同于一般意义上仅在边上赋予权值的无向图，而是对无向图的顶点和边都赋予权值的加权图模型。相比其它空域模型，此种模型不仅能够准确地描述空域静态结构信息，而且还包含着空域动态信息，便于采用优化算法在实现动态空域配置时能够同时满足扇区负荷均衡约束以及凸性、最小距离、连通性等几何约束。通过建立加权图模型，动态空域配置问题随之转换为加权图划分问题。　　第三，发展一种有机地融合了一般加权图切算法、负荷平衡算法和启发式算法的图划分方法。论文首先提出能够把加权图一次性划分成多个子图的一般加权图切算法。通过该算法将加权图划分为多个子图后，应用负荷平衡算法和启发式算法进一步改善子图权重的平衡。因此，基于加权图模型和图划分方法所实现的动态空域配置能够满足负荷平衡约束和几何约束。更为重要的是，该方法还能够实现所配置空域扇区间交接负荷的最小化，因而能够更充分地减小管制员工作压力，提高管制工作效率，更好地保障空域运行安全。　　第四，设计一种基于分散算法和一般加权图切算法的动态空域配置方法。方法对需要重新设计的两类扇区，即未被充分利用的扇区和过载扇区，分别采用一般加权图切算法和分散算法进行合并和边界移动以实现动态空域配置的目的。因为该方法充分考虑到扇区边界变化对管制员认知行为产生的不利影响，扇区边界遵循原有扇区结构的原则，采取尽可能保持原有扇区边界的措施，从而有助于减小管制员的认知行为困难，有利于管制员对航空器的管理。　　第五，构建一个能够实现动态空域配置和管制员工作负荷实时度量的可视化空中交通仿真系统。在VC++6.0平台上以地图化组件MapX为基础构建仿真系统，该系统不仅能够加载实际的空域静态结构信息和航班调度数据，而且能够实现动态空域配置、管制员工作负荷实时度量的可视化仿真，从而为实际空域运行性能的分析提供参考依据。　　论文的研究拓展了管制员工作负荷度量研究的思路，丰富了动态空域配置方法，发展了图划分方法，为未来实现空域扇区动态配置提供了理论基础，也可为实际空中交通系统性能分析和决策提供参考依据。